利用亲和选择筛选法从组合化学库中筛选新药.pdfVIP

第 卷 分析化学 （ ） 评述与进展 第 期 30 FENXI HUAXUE 1 年 月 2002 1 Chinese JOIPnaI Of AnaIyticaI ChemistPy 101 ~ 106 !!!!!!!! ! 评述与进展! ! ! ! !!!!!!! 利用亲和选择筛选法从组合化学库中筛选新药 吴增茹 徐筱杰# （北京大学化学与分子工程学院，北京 100871） 摘 要 组合化学方法可以产生大量的新化合物供新药筛选，但传统的逐一筛选法不能满足如此数量庞大 的化合物。因此，针对混合物进行筛选显得非常重要。亲和选择筛选法利用药物作用的靶蛋白与潜在药物之 间的亲和活性，使目标化合物与大量无亲和活性的化合物分离，然后只对有亲和活性的化合物进行结构鉴定， 从而快速地从大量混合物中找到目标化合物。本文着重讨论了亲和选择筛选的几种形式、相应技术和在组合 化学库筛选中的应用。亲和选择筛选大体分为两种方式：一种是将靶蛋白固定在支持物上，有亲和活力的化 合物被保留，大量非亲和化合物被洗掉；另一种是在溶液中靶蛋白与混合物库孵育，然后利用受体配基复合物 与不结合的游离化合物性质的差别进行区分。亲和选择筛选法也适合于化合物的种类和含量都未知的天然 提取物的筛选。 关键词 组合化学库，药物发现，亲和选择，评述 ! 引 言 近年来，在新药开发领域，组合化学的概念和方法得到了广泛的接受和应用，被认为是降低新药开 发成本，加快发现新药速度的有力手段。应用组合化学的方法迅速生成大量的化合物，并针对某一特定 的药物作用靶进行筛选，期望通过对尽可能多的化合物进行活性测试，找到先导化合物。一个化合物库 可以包括几十到千万个化合物，有的甚至更多。在含有大量化合物的库中寻找一个或几个有活性的化 合物就象大海捞针一样，用传统的逐一筛选法显然行不通。利用现有最先进的筛选设备，每天最多筛选 个化合物，那么要逐一筛选一个包括所有天然组合的六肽库（ 个化合物），至少需要 10 000 64 000 000 1.75 年。可见，研究混合物筛选法在现代新药研究中有重要意义。 针对庞大的组合化学给筛选带来问题，有两条解决途径：一条是通过虚拟组合库的方法，利用计算 机模拟等手段，在大型虚拟组合库中选择出有代表性的化合物，去除大量不太可能有活性的化合物，再 逐一合成和测活；另一条是对混合物进行筛选，对混合物筛选过程中涉及一些复杂的排列组合技巧和编 ［］ 码解码技术 1 。混合物在溶液中进行活性测定存在以下问题：（）假阳性。很多个弱的配基产生一个强 1 的信号，但其中任何一个都达不到所要求的活性最低限。（）假阴性。由于化合物间相互干扰，使高活 2 性化合物漏筛。（）适用范围有限。大多数筛选技巧仅适用于库中只有一个或少数几个化合物有活性 3 的情况。例如正交组合库法，当库中只有一个化合物有活性时很有效，有两个有活性时，就有4 种可能 性，必须分别合成才能确定；有三个有活性时，就有 种可能性，随着活性化合物个数的增多，可能性呈 9 指数增长，这种方法就变得没有意义。（）混合物种类有限制。为了使每一个化合物达到有效作用浓 4 度，就要求在一定体积的溶液中，某化合物的浓度不随化合物种类的增多而降低。到一定程度，混合物 的溶解度将成为限制因素。（）对合成产率要求高。为保证每一个化合物对混合物的活性贡献是相等